JPS5977375A - 原子炉核計装装置 - Google Patents

原子炉核計装装置

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JPS5977375A
JPS5977375A JP57188570A JP18857082A JPS5977375A JP S5977375 A JPS5977375 A JP S5977375A JP 57188570 A JP57188570 A JP 57188570A JP 18857082 A JP18857082 A JP 18857082A JP S5977375 A JPS5977375 A JP S5977375A
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JP
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neutron
gamma ray
proportional
gamma
flux
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JP57188570A
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Toshimasa Tomota
友田 利正
Shinji Fukakusa
深草 伸二
Masakazu Tamura
政和 田村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T3/00Measuring neutron radiation

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は県子炉の中性子束レベルを測定する核計装装
置に関するものである。
従来この種の装置として第11図に示すものがあった。
図において、(11は中性子検出器アセンブリ、(2)
は中性子検出器アセンブリのハウジング、t3) Id
ハウジング内に収納され足中性子比例計数管、(4)は
ハウジング内に収納されたガンマ線補償型中性子甫離箱
、1ll)は中性子比例計数管用の測定回路、(12)
はガンマ線補償型中性子電離箱用の0((1定回路、(
13)は測定回路θ21を構成する直流電圧電源(A)
およびCB+であり直流電圧電源(A) (!: (B
)の極性は互いに逆になっている。Qυは中性子比例計
数管をその測定回路till f、接続する同軸ケーブ
ル、(4)、(ホ)およびC1l:ガンマ線補償型中性
子電離箱の信号電極、励起電極および補償電極をそれぞ
れ電流測定器(A)、直流電圧電源η)および(B)に
接続する同軸ケーブルである。
次に機能について説明する。核計装装置は原子炉の停止
から出力運転まで約10桁にわたる中性子束を測定する
必要がある。−4AI定範囲の下から5〜6桁は中性子
比例計数管で測定し、土の7〜8桁をガンマ線補償型中
性子電離箱とその測定回路で測定する。そのため両者の
測定範囲には2桁以上のオーバーラツプがある。核計装
装置はこのようにして原子炉の中性子束を測定し、第1
図には示してない機器で、そのレベルの表示や、原子炉
の安全保tのに必要な信号全提供するものである。
また、原子炉の出力運転中の中性子束レベルのみ全測定
監視するために、別途ガンマ線非補償型中性子電離箱と
その測定回路も用いられることが多い。
さて、原子炉においては計測すべき中性子束以外にガン
マ線が混在する。ところが中性子検出器は僅かではある
がこのガンマ線に対しても感度ケ汀する。原子炉のガン
マ線は必ずしも原子炉の出力に比例しないので、原子炉
の出力に比例した信号’(r−11Mり出すために中性
子束レベルを測定しようとしている核計装装置にとって
は、ガンマ線による信号は雑音となる。このガンマ線に
よる雑音寄与に減じるため次のような手段がとられてい
る。
即ち、中性子比例計数管にあっては、中性子によって生
じる゛「は気パルスの方がガンマ線によって生じる電気
パルスよりも大きいので、波高弁別技術欠円いて一定波
高より大きい電気パルスのみを信号として計数し、単位
時間当りの計数率を出力させれば、これは中性子束に比
例した信号となる。
ガンマ線補償型電離箱は中性子検出器においてガンマ線
による妨害信号を相殺してしまおうとするものである。
その動作原Rを第2図を用いて説明する。第2図におい
て、cti>は信号電極、C3々は励起電極、(ト)は
補償電極であり、図はこれらを収納するケースである。
信号電極と励起″r1に極の対向する表面には中性子有
感物質がコーティングされている。又、ケース内には電
離用のガスが充てんされている。従って、信号電極と励
起電極とて中性子検出器を形成し、この部分は中性子に
有感であり同時にガンマ線に対しても有感となる。そこ
で、励起′電極に正の直流高電圧を印加すると信号電極
に中性子束に比例した信号とガンマ線束に比例した信号
が流れ込む。一方、補償電極と信号゛電極も電離槽全形
成するが、ここには中性子有感物質が持ち込まれてない
ので、この部分はガンマ線に対してのみ有感となる。そ
こで補償電極に負の直流高電圧を印加すると信号電極か
らガンマ線束に比例した電流が流れ出す。ガンマ線補償
型中性子′1−「+1C柑は、上記二つの’4 M笛部
のガンマ線感!に力5寺しくなるよう設計されているの
で、信号電極に励起型4aljから流れ込むガンマ線束
に比例した電流と、信号型16I3から補償′電極に流
れ出すガンマ線束に比例した電流は等しくなり、結局信
号′電極には励起、15.極から中性子束に比例し定電
流のみが流Jt込む。
なお、励起電極と補償電極に印加する高′市圧の極性は
互いに逆であればよく、正負はどちらがどちらであ・つ
てもよい。
以上のようにして、ガンマ線の混在する場におい−C中
性子束に比例した信号を広い測定範囲にわたり得ている
しかし、従来のこのような装置には次のような欠点があ
った。中性子比例計数管は、線状陽極の付近に強い電界
を作りガス増幅を起させて電気ノくルス孕大きくして計
数するものであるが、周囲のガンマ線レベルが高くなる
と、ガンマ線により大板に生じた電荷は線状陽極付近の
強い>(i Wを弱め結果的にガス増幅率の減少、即ち
信号)<ルスの波1妬の低下ケも7ζらず。J−ると、
中性子束レベルは一足であっても、ある波1所金越える
ノζルス信号を計測しているとき、その計数率は低ドし
見かけ上中性子比例計数管の感度が低下したかのような
ふるまいを示す。この様子を説明したのが第3図であり
、一定中性子束のもとてガンマ線レベルのみ金変えたと
き計数率がどのように変るか示している。横軸は弁別す
る波高のレベル、縦軸はその波高を越えるパルスの計数
率である。曲線の左側の急激に立上っている部分は回路
雑音およびγ想の微小パルスによるものであり、これら
と区別して中性子によるパルスのみを計測するためには
、図の場合、弁別レベル′ff:L、以上に設定せねは
ならない。すると、周囲の中性子束は変化していないの
に、ガンマ線レベルが高くなると計数率が低下し、見か
け上中性子比例計数青の中性子感度が低下したかのよう
になる。このように従来の核H1装装置では、その中性
子比例計数管の出力計数率が必ずしも周囲中性子束に比
例しないという欠点があった。
この発明口、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、ガンマ線補償型中性子゛市離R
iの補償電極に流れる電流を測定する電流測定器を設け
ることにより、周囲ガンマ線束レベルケ知り、中性子比
例計数管の出力計数率にガンマ線束レベルに応じた補正
を施すことにより、中性子比例計数管の出力計数率を周
囲中性子束に比例したものとする原子炉核計装装置を提
供することを目的としている。
以ド、この発明の一実施例を図について説明する。第4
図において、(11は中性子検出器アセンブリ、(2)
は中性子検出器アセンブリのハウジング、(3)はハウ
ジング内に収納された中性子比例計数管、(41は・・
ウジング内に収納されたガンマ線補償型中性子゛市p准
箱、(11)は中性子比例F41・数管用の測定回路、
(121i:カンマ線補償型中性子電離箱用の測定回路
、(131は測定回路(121を構成する電流測定器(
A)、04)および(15)は測定回路(121を構成
する直流高圧電源(A)およびCB)、(16)は測定
回路(121を構成する電流6]り定器(B)である。
直流高圧電源(A)と(B)の極性は互いに逆である。
Cυは中性子比例計数管上ぞの測定回路(Ill ′f
c接続する同軸グープル、(イ)、(2)および(ハ)
はガンマ線補償型中性子電離箱の信号゛小極、励起電極
および袖0¥?ば極をそれぞれ電流測定器(A)、直流
高11−屯源(A)および(B)に接続する同軸ケーブ
ルである。電流測定器(B)は直流高圧電源(B)とグ
ランド間に接続されている。
ここで、補償電極に接続されt電流測定器に流れる電流
の性格を説明するため第51図を用いる。
第5図は、第4図のうちガンマ線補償型中性子′屯離箱
とその測定回路fllり出し、説明のためガンマ線補償
型中性子電@箱の内部の電極全模式的に示したものであ
る。補償電極(ト)は、信号t1.i 4’j(C31
7との間及びケース■との間でそれぞれ電t1[#箱全
形成する。従って補償電極に流れ込む電流は、信号電極
からの工、/、ケースからの工γ″の2つになるが、い
ずれもカンマ線のみに比例するので′i)i流611j
定器(B)に流れる電流はガンマ線束に比例した信号と
なる。従ってあらかじめこの部分のガンマ線感度を求め
ておけば、浦償゛屯極に流れる′電流を電流測定器<B
)で測定すtl、は、周囲のガンマ、陳東が求まる。
原子炉においては、このガンマ線束と中性子比例計R’
Rの周囲のrR束はほぼ同レベルと考えてよい。ところ
で、中性子比例計数管の出力計数率は周囲のガンマ線束
に応じて変るが、この依存性もあらかじめ測定しておく
ことにより、ガンマ線補イt1:型中性子?(t)VI
箱を用いて上記のように周囲ガンマ線束レベルがわかる
と、ガンマ線の影響を受ける前の周囲中性子束に市しく
比例した出力計数率を得るこ吉がで〜る。
なお、−J二記実施例では、中性子比例計数管の出力計
ノ2(率の補iEは別途行うように17たが、ガンマ線
補イノ゛(型中性子′11(離箱の71道流測定器の)
の信号分用い、この信号を人力とする補正係数発生回路
とこの回b′6の出力と中性子i−L例計叔管の出力計
数率を乗する掛算回路を設けることにより、周囲ガンマ
線束の影響を取り除き周囲中性子束に正しく比例する信
号を自動的に得ることもできる。
また、上記笑■例では、′電流測定器(B)は直流面圧
゛市源(B)とグランド間に挿入したが、両者の位置を
入れ換えて電流測定器(B)金1ぼ接、クープルで抽償
軍41AvC接、涜し、直流高圧電蝕fT’3)全′d
τ流削riで器(B)とグランド間に配置してもよい。
さらQζ、中性子比例計数管とガンマ線補イt★型中性
子1tJ !;at箱は同じ中性子検出器アセンブリの
ノ・ウジング内に収納されている必卯はなく、別個の容
器に収If’(して・もよいし、特別の容器も必ず1〜
も必要でない。
以上のように、この発明によ)1.ば、ガンマ線袖償型
中性子市離箱の補償電極に流れる電流測定器を設けたの
で、別個にガンマ、T、I+!検出器を用いずとも周囲
のガンマ線束レベルの(測定ができ、こIt (r7用
いてガンマ線レベルに依存−J−る中性子比例J1数管
の出力計数率の補正ができるの7゛、當に周囲中性子束
に正しく比例する出力計数率がrtfられる効果がある
【図面の簡単な説明】
y81図は従来の核計装装置を示す模式図、第2図はガ
ンマ線補償型中性子+4離箱の動作原理説明図、イτ昌
図は中性子比例計数管の出力計U、率のガンマ11?−
束レベル依・f子性ケンドす図、第4図シまこの発明の
一天′に4例をボす模式図、第51ヌ1は44図の発明
のM jtll:例の!1jJJ f1句京理説明図で
ある。 (1)・・・中p1子検出器−アセンブリ、(2)・・
・ハワジング、(3)・・中性子比例計数管、(41・
・・カンマ線祁j資型中性−f’ 4iE :・iim
 11j、(11)・・・中性子比例計数管用測定+!
JJ路、(12)・・・ガンマ緋抽1J(型屯離箱用測
定回−16、(13)・・’r+(流測定潴(Al、(
14)・・・11i、流1所圧電源(A)、に5)・・
直流面圧電源(F3)、翰v、7:IφやψO・同軸ケ
ーブル、(IG)・・・小流測定器…)、C3D・・・
信号、1を極、6カ・・・励起電極、(ト)・・・補1
に゛電極、Gゆ・・・り−ス。 なよ;、図中同一符号は同−又はイ目当部分ケ示す。 代理人  葛 野 信 − 第1図 第2図 第3図 一/皮滴弄別シベ゛ル 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 fi+  少くとも比例計数管とガンマ線補償型中性子
    7[t ItiI fMを中性子検出器として用いる原
    子炉核計装装置において、ガンマ線補償型電離箱の補償
    電極Vr:、biLれる電流全測定する・トエ流計k・
    備えたことを特徴とする原子炉核計装装置。 (2)  少なくとも比例計数管とガンマ線補償型中性
    子4 FilCj)J″fC中性子検出器として用いる
    原子炉核計装装置において、ガンマ線補償型雌離箱の補
    fff電極に流れる電流を測定する電流計、上記補償型
    Ii+iに流れる小流信号に応じである決められた補正
    係数全発生させる補正係数発生回路および補正係数発生
    間hi?!rの出力上、中性子比例gf数管の計数率信
    号とを乗する掛算回路を備えtことを特徴とする原子炉
    核計装装置。
JP57188570A 1982-10-25 1982-10-25 原子炉核計装装置 Granted JPS5977375A (ja)

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JPH0377474B2 JPH0377474B2 (ja) 1991-12-10

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110488342A (zh) * 2019-08-26 2019-11-22 兰州大学 一种自给能中子探测器缩减信号响应时间的测量系统
CN112462411A (zh) * 2020-11-10 2021-03-09 中国核动力研究设计院 一种堆外中子探测器组件及其应用方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110488342A (zh) * 2019-08-26 2019-11-22 兰州大学 一种自给能中子探测器缩减信号响应时间的测量系统
CN110488342B (zh) * 2019-08-26 2021-11-16 兰州大学 一种自给能中子探测器缩减信号响应时间的测量系统
CN112462411A (zh) * 2020-11-10 2021-03-09 中国核动力研究设计院 一种堆外中子探测器组件及其应用方法

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